Метод химического осаждения из газовой фазы (CVD) для получения высокочистого сырья SiC в печи для синтеза карбида кремния при температуре 1600℃.

Краткое описание:

Печь для синтеза карбида кремния (SiC) (CVD). В ней используется технология химического осаждения из газовой фазы (CVD) для нагрева газообразных источников кремния (например, SiH₄, SiCl₄) в высокотемпературной среде, где они реагируют с источниками углерода (например, C₃H₈, CH₄). Это ключевое устройство для выращивания высокочистых кристаллов карбида кремния на подложке (графит или затравка SiC). Технология в основном используется для получения монокристаллических подложек SiC (4H/6H-SiC), которые являются основным технологическим оборудованием для производства силовых полупроводников (таких как MOSFET, SBD).

Отправьте нам электронное письмо

Функции

Принцип работы:

1. Подача прекурсоров. Газы-источники кремния (например, SiH₄) и углерода (например, C₃H₈) смешиваются в определённых пропорциях и подаются в реакционную камеру.

2. Высокотемпературное разложение: При высокой температуре 1500–2300 ℃ в результате разложения газа образуются активные атомы Si и C.

3. Поверхностная реакция: атомы Si и C осаждаются на поверхности подложки, образуя кристаллический слой SiC.

4. Рост кристаллов: Путем контроля температурного градиента, потока газа и давления достигается направленный рост вдоль оси c или оси a.

Ключевые параметры:

• Температура: 1600–2200℃ (>2000℃ для 4H-SiC)

• Давление: 50–200 мбар (низкое давление для уменьшения образования зародышей газа)

• Соотношение газов: Si/C ≈ 1,0–1,2 (во избежание дефектов обогащения кремнием или углеродом).

Основные характеристики:

(1) Качество кристалла
Низкая плотность дефектов: плотность микротрубочек < 0,5 см⁻², плотность дислокаций < 10⁴ см⁻².

Контроль поликристаллического типа: возможность выращивания 4H-SiC (основной тип), 6H-SiC, 3C-SiC и других типов кристаллов.

(2) Характеристики оборудования
Высокая термостойкость: индукционный или резистивный нагрев графитом, температура >2300℃.

Контроль однородности: колебания температуры ±5℃, скорость роста 10–50 мкм/ч.

Газовая система: высокоточный массовый расходомер (MFC), чистота газа ≥99,999%.

(3) Технологические преимущества
Высокая чистота: фоновая концентрация примесей <10¹⁶ см⁻³ (N, B и др.).

Большие размеры: Поддержка выращивания на подложках из карбида кремния диаметром 6/8 дюйма.

(4) Потребление энергии и затраты
Высокое энергопотребление (200–500 кВт·ч на печь), составляющее 30–50% от себестоимости производства подложки из карбида кремния.

Основные области применения:

1. Силовая полупроводниковая подложка: SiC MOSFET-транзисторы для производства электромобилей и фотоэлектрических инверторов.

2. Радиочастотное устройство: эпитаксиальная подложка GaN-on-SiC для базовой станции 5G.

3. Устройства для экстремальных условий эксплуатации: высокотемпературные датчики для аэрокосмической отрасли и атомных электростанций.

Технические характеристики:

Спецификация	Подробности
Габариты (Д × Ш × В)	4000 x 3400 x 4300 мм или по индивидуальному заказу
диаметр камеры печи	1100 мм
Грузоподъемность	50 кг
Предельная степень вакуума	10-2 Па (через 2 часа после запуска молекулярного насоса)
скорость повышения давления в камере	≤10 Па/ч (после прокаливания)
Ход подъема нижней крышки печи	1500 мм
Способ нагрева	Индукционный нагрев
Максимальная температура в печи	2400°C
Источник энергии для отопления	2х40 кВт
Измерение температуры	Двухцветное инфракрасное измерение температуры
Диапазон температур	900~3000℃
Точность контроля температуры	±1°C
Диапазон управляющего давления	1~700 мбар
Точность контроля давления	1–5 мбар ± 0,1 мбар; 5–100 мбар ±0,2 мбар; 100–700 мбар ±0,5 мбар
Способ загрузки	Меньшая нагрузка;
Дополнительная конфигурация	Двойная точка измерения температуры, разгрузка погрузчика.

XKH Services:

Компания XKH предоставляет полный спектр услуг для печей CVD на основе карбида кремния, включая индивидуальную настройку оборудования (проектирование температурных зон, конфигурация газовой системы), разработку технологических процессов (контроль кристаллов, оптимизация дефектов), техническое обучение (эксплуатация и техническое обслуживание) и послепродажную поддержку (поставка запасных частей ключевых компонентов, удаленная диагностика), чтобы помочь клиентам достичь массового производства высококачественных подложек из карбида кремния. Также предоставляются услуги по модернизации технологических процессов для постоянного повышения выхода кристаллов и эффективности роста.